Ein Quantencomputer bricht den von Google aufgestellten Rekord

Das Quantencomputerunternehmen Quantinuum hat kürzlich einen Quantencomputer angekündigt, der angeblich Googles historische Computerergebnisse um das Hundertfache übertrifft.

Das Ergebnis von Google aus dem Jahr 2019 nutzte einen speziellen Test, der als lineares Kreuzentropiekriterium bezeichnet wird, um dies zu beweisen Quantitative Überlegenheitder Punkt, an dem Quantencomputer moderne reguläre (oder klassische) Computer übertreffen.

Was genau Er ist Quantencomputer?

Quantencomputer arbeiten mit Quantenbits. Quantenbits ähneln normalen Bits in Computern, ihr Wert kann jedoch gleichzeitig 0 und 1 sein. Dank dieser Quanteneigenschaft können Computer schneller mehr Lösungen für ein Problem finden als ein klassischer Computer. Letztlich sollen Quantencomputer in der Lage sein, Probleme zu lösen, die klassische Computer nicht lösen können.

Aber Quantencomputer sehen nicht wie normale Computer aus. Dies liegt daran, dass ihre Qubits oft unterkühlte Atome sind, die in einer Reihe angeordnet sind. Beim Abkühlen auf diese Temperatur gehen die Atome in einen Quantenzustand über. Sobald der Wert eines Qubits feststeht, verliert der Quantenzustand seine Kohärenz und der Quantenprozess bricht zusammen. Aus diesem Grund sind Quantencomputer, wie sie derzeit existieren, nur in dedizierten Forschungs- und Laborumgebungen zu finden.

Was hat der Quantencomputer Quantinuum gemacht?

Der Quantencomputer hat übertroffen Ein wichtiger Erfolg im Jahr 2019 Mit dem Sycamore-Prozessor von Google dauerte die Ausführung einer Aufgabe etwa 200 Sekunden, für die ein klassischer High-End-Supercomputer etwa 10.000 Jahre benötigen würde.

Um dieses Ergebnis zu erzielen, rüstete das Quantinuum-Team den H2-1-Prozessor von einem 32-Qubit-System auf ein 56-Qubit-System auf und steigerte damit seine Rechenleistung deutlich. Laut einer Aussage von Quantinuum führte sein Quantencomputer seinen Algorithmus auch mit etwa 30.000-mal weniger Energie aus, als ein klassischer Computer für die Ausführung des Prozesses benötigt hätte.

Bezeichnenderweise erreichte der Quantinuum-Computer einen neuen Rekord für die Kreuzentropie, eine Metrik, die zum Vergleich der Leistung verschiedener Quantencomputer verwendet wird. Der Standard misst die Leistung eines Quantensystems; Je lauter das System ist, desto schlechter werden Ihre Ergebnisse sein (näher an Null als 1). Der Wert von Google im Cross-Entropy-Benchmark für 2019 lag bei ~0,002; Der H2-1-Score lag bei ~.35. „Im Gegensatz zu früheren Ankündigungen im Zusammenhang mit XEB-Experimenten sind 35 % ein wichtiger Schritt in Richtung der idealen Genauigkeitsgrenze von 100 %, bei der der Rechenvorteil von Quantencomputern klar am Horizont erkennbar ist“, sagte ein Quantinuum-Mitglied. Start. Das Team Forschung Es wird derzeit auf dem arXiv-Preprint-Server gehostet.

Was machen Quantencomputer sonst noch?

Quantencomputer sind Testumgebungen für die Zukunft der Information – die Art und Weise, wie Menschen Daten speichern und übertragen sowie neue Informationen berechnen. Letztes Jahr zeigte ein anderes Forscherteam, wie Quantencomputer Berechnungen durchführen können, die einer Zeitreise sehr ähneln.

Damals sagte David Arvidsson-Shukur, Quantenphysiker an der Universität Cambridge und Hauptautor der Studie, gegenüber Gizmodo: „Das von uns beschriebene Experiment scheint mit der Standardphysik (nicht der Quantenphysik), die dem natürlichen Pfeil folgt, unmöglich zu lösen.“ Es sieht also so aus, als ob die Quantenverschränkung nur Zustände erzeugen könnte, die tatsächlich wie Zeitreisen aussehen.

Im Vorjahr behauptete ein anderes Team, ein Quantenwurmloch geschaffen zu haben – ein Portal, durch das Quanteninformationen augenblicklich gelangen können.

Das Quantinuum leitete auch (unabsichtlich) die Nachrichtensendung. Im Jahr 2022 gelang es einem Team mithilfe eines Quantinuum-Computers, eine neue Phase der Materie zu erzeugen, indem es Quantenbits mit einem Laser beschoss, um die Fibonacci-Folge zu lesen.

Quantencomputing mag wie Science-Fiction erscheinen, weil es so seltsam erscheint, wenn wir eine Welt außerhalb der klassischen Physik nutzen, um komplexe Berechnungen durchzuführen. Aber die Systeme werden ständig verbessert und ihre Einsatzmöglichkeiten sind vielfältig (obwohl manche davon fast schon Träume sind). Im Moment ist es auf Forschungsumgebungen beschränkt, aber Quantencomputer erschaffen schon heute langsam die Welt von morgen.